钙依赖蛋白激酶CPK14在花粉管生长中的功能分析

旨在揭示钙依赖蛋白激酶CPK14在花粉管极性生长中的生物学功能。利用基因芯片数据绘制花粉高量表达CPK的表达图谱。去除CPK14位于C端的自抑制区及Ca~(2+)结合区,保留完整的激酶区及N端可变区,构建组成激活型(CA)的CPK14(CA-CPK14)。利用基因枪技术在烟草花粉中进行瞬时表达,比较分析全长CPK14、CA-CPK14及GFP对照之间的花粉管表型差异。通过CA-CPK14与GFP-RIC4ΔC(活性ROP1的标记物)共同表达试验,分析CA-CPK14对ROP1活性的影响。结果显示,CPK家族中存在8个花粉高量表达成员(其中包括CPK14),它们在花粉中高量表达而在其他组织中表达较少。CPK14过量表达可以造成花粉管顶端的膨大,而持续激活且不受Ca~(2+)调控的CA-CPK14则抑制花粉管萌发及生长。ROP1是花粉管生长的调控关键因子,CA-CPK14的表达可以抑制活性ROP1的标记物(GFP-RIC4ΔC)在花粉管顶端的积累与分布,说明CPK14在ROP1所介导的花粉管生长调控机制中发挥一定的作用。